МЕББМ ҚАЗАҚСТАН-
РЕСЕЙ МЕДИЦИНАЛЫҚ
УНИВЕРСИТЕТІ
НУО КАЗАХСТАНСКО
РОССИЙСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Тема: Биофизика клеточных мембран
Цель: Проверить и закрепить знания об основных свойствах биологических мембран и
их функциях. Освоить
методику решения задач по данной тематике.
Задачи обучения:
Студент должен знать физико-химические особенности строения
мембранных структур и механизмы их функционирования;
биофизические механизмы транспорта веществ через мембрану,
физические особенности взаимодействия света с
биологическими
структурами;
студент должен уметь решать задачу
Основные вопросы темы:
1. Общие представления о биологических мембранах.
2. Современные представление о
структуре мембраны.
3. Модель Даниэля- Давсона, мозаическая модель, жидкостно-кристаллическая и др.
4. Основные функции биологических мембран.
Методы обучения - Дискуссия по данной теме, решение ситуационных задач.
Краткая теория
Вся сложность изучения процессов жизнедеятельности организмов обусловлена
не только сложными термодинамическими и кинетическими параметрами, отражаю-
щими функциональные свойства живой материи, но и высокой структурностью живого
организма. Структурной и
функциональной единицей живого организма является
клетка, которой присуще все основные жизненные функции. Клетка представляет собой
открытую систему, которая обменивается с окружающей средой веществом, энергией и
информацией. Все клетки состоят из цитоплазмы, окруженной плазматической
(клеточной) мембраной.
Основу структуры любой мембраны представляет двойной липидный слой,
который состоит из
двух монослоев липида. Липиды биомембран в основном
представлены фосфолипидами. Эти соединения состоят из глицерина или сфингозина, к
первому атому углерода которых присоединена фосфатная кислота, а один или два
других этерфицированны остатками жирных кислот.
Гидрофобные “хвосты” обоих слоев направлены внутрь. При этом обеспечивается
наименьший контакт гидрофобных участков молекул с водой. Наиболее вероятна
следующая гипотеза: мембрана имеет жидко-мозаичную структуру
т.е. фосфолипидная
основа представляет собой двухмерный растворитель, в
котором плавают белки (рис.1).
Авторами были предложены различные модели строения мембран
Еще в 1935 г. Даниэля и Давсон предложили так называемую
унитарную модель
биологической мембраны. Унитарная мембрана состоит из двойного липидного слоя,
причем гидрофобные «хвосты» лнппдов обращены внутрь мембраны, а их «головы»
выходят на поверхность, где они взаимодействуют с
внешними мономолекулярными
белковыми слоями (рис. 2).